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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40561
Tipo: Dissertação
Título: Estudo das equações diferenciais via sistemas diferenciais exteriores e suas reduções por simetrias.
Título(s) alternativo(s): Study of differential equations via exterior differential systems and their reductions by symmetries.
Autor(es): Leite Júnior, João Augusto de Moura
Primeiro Orientador: Ferraioli, Diego Catalano
metadata.dc.contributor.referee1: Ferraioli, Diego Catalano
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Tarcísio Castro
metadata.dc.contributor.referee3: Alves, Benigno Oliveira
Resumo: Em linhas gerais, a presente dissertação visa estudar, sob a perspectiva geométrica dos espaços de jatos e dos sistemas diferenciais exteriores, as equações diferenciais e algumas relações que podem ser estabelecidas entre suas soluções. Como veremos, a partir do processo de redução por simetrias de sistemas diferenciais exteriores, podemos sistematicamente construir transformações que relacionam soluções de equações obtidas por um processo de redução, de modo que, assim, podemos estabelecer transformações de Bäcklund entre equações diferenciais. O trabalho se subdivide em cinco capítulos. No Capítulo 1, são apresentados alguns prerrequisitos acerca da teoria das variedades suaves, aproveitando o ensejo para introduzir as principais notações e convenções utilizadas ao longo do texto. Sucessivamente, no Capítulo 2, são mostrados alguns resultados básicos no âmbito das submersões e, mais especificamente, são estabelecidos alguns fatos sobre os fibrados, que serão úteis para o desenvolvimento dos próximos capítulos. O Capítulo 3, aproveitando-se do instrumental teórico exposto nos capítulos anteriores, introduz os espaços de jatos de seções do fibrado. Assim, discute-se a interpretação das equações diferenciais como subvariedades desses ambientes geométricos e, a partir disso, são apresentadas algumas importantes noções de simetria, juntamente com alguns resultados básicos. O Capítulo 4 aborda o tema da redução por simetrias de equações diferenciais do ponto de vista da teoria dos sistemas diferenciais exteriores. Portanto, depois de uma breve introdução ao formalismo dos sistemas diferenciais exteriores, são logo discutidas as aplicações destes ao estudo das equações diferenciais, visando principalmente elucidar os aspectos que mais desempenham um papel central na redução por simetrias. Por fim, o Capítulo 5 trata do tema principal deste trabalho, que é a descrição de um método útil para obter transformações de Bäcklund por meio de diferentes reduções de um mesmo sistema diferencial exterior.
Abstract: In general terms, this dissertation aims to study, from the geometric perspective of jet spaces and exterior differential systems, the differential equations and the relationships that can be established between their solutions. As we will see, from the process of reduction by symmetries of exterior differential systems, we can systematically construct transformations that relate solutions of equations obtained by a reduction process so that, in this way, we can establish Bäcklund transformations between differential equations. The work is subdivided into five chapters. Chapter 1 presents some prerequisites on smooth manifolds, taking the opportunity to introduce the main notations and conventions used throughout the text. Succesively, in Chapter 2, some basic results are shown in the context of submersions, and, more specifically, some facts about fiber bundles are established that will be useful for the development of the following chapters. Chapter 3, taking advantage of the theoretical tools in previous chapters, introduces the jet spaces of sections of a fiber bundle. Thus, the interpretation of differential equations as submanifolds of these geometric environments is discussed, and based on this, some essential notions of symmetry are presented, together with some basic results. Chapter 4 addresses the symmetry reduction of differential equations form the point of view of the theory of exterior differential systems. Therefore, after a short introduction to the formalism of exterior differential systems, their applications to the study of differential equations are immediately discussed, aiming to elucidate above all the aspects that play a central role in symmetry reduction. Finally, Chapter 5 is devoted to the main topic of this work, which is the discussion of a useful method for obtaining Bäcklund transformations through different reductions of the same exterior differential system.
Palavras-chave: Sistemas diferenciais exteriores
Espaços de jatos
Equações diferenciais não lineares
Simetrias
Transformações de Bäcklund
Fibrados
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Matemática
metadata.dc.publisher.program: Pós-Graduação em Matemática (PGMAT) 
Citação: LEITE JÚNIOR, João Augusto de Moura. Estudo das equações diferenciais via sistemas diferenciais exteriores e suas reduções por simetrias. 2024. 98 f. Dissertação (Mestrado em Matemática) - Instituto de Matemática e Estatística - IME, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40561
Data do documento: 26-Jul-2024
Aparece nas coleções:Dissertação (PGMAT)

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